Адресация в IP-сетях
Длина поля адреса в IP-сетях равна 32 битам и включает номер сети и номер узла. Поскольку узел может входить в несколько сетей, он может иметь несколько сетевых адресов.
Адрес представляется 4-мя десятичными числами, разделенных между собой точками. Каждое из этих чисел не может превысить 255 и представляет один байт четырехбайтного адреса. 128.10.2.30 в двоичной форме имеет вид
10000000.00001010.00000010.00011110. Адрес включает в себя номер сети и номер узла в этой сети. Сети подразделяются на пять классов. Структура ІР-адреса для этих сетей приведена на рис. 5.17.
Класс сети определяет первые биты. Для класса А первый бит 0, для класса В первые два бита 10, для класса С первые три бита 110, для класса D первые четыре бита 1110, а для класса Е первые пять бит имеют вид 11110.
К классу А относятся большие сети общего назначения, число которых небольшое (
), но включающих большое число узлов. На нумерацию узлов отводится 24 бит (число узлов 
).
К классу В относятся сети среднего размера. Для нумерации сети выделено 14 бит, а нумерацию узла 16 бит. К классу С относятся сети небольшого размера. Поскольку таких сетей много для их нумерации отведено 21 бит, а для нумерации узла – 8 бит. Класс Д используется при необходимости обращения к группе пользователей.
Класс А
Класс В
Класс С
Класс D
Класс Е
Рис 5.17. Классы сетей
Диапазоны адресов сетей и узлов в различных сетях приведены в табл.5.2.
Если в выделенных адресах стоят все нули, то этот адрес соответствует данной сети или данному узлу. При широковещательной передаче адрес состоит из всех 1. Например, пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети 192.190.21.0. Особый смысл имеет IP-адрес, первый байт которого равен 127. Этот адрес соответствует тестированию программы.
Из сказанного выше видно, что граница между адресами сети и узла определяется в соответствии с классом этой сети. Для каждого класса выделяется определенное количество бит для нумерации сети и узла. Для более гибкого определения границы между номером сети и узла используется так называемая маска.
Табл.5.2
|
Первые биты |
Класс |
Диапазон номера сети |
Диапазон номера узла |
|
0 |
А |
1 – 126 |
0.0.1 – 255.255.255 |
|
1 0 |
В |
128.0 – 191.255 |
0.1 – 255.255 |
|
1 1 0 |
С |
192.0.0 - 223.255.255 |
1 – 255 |
|
1 1 1 0 |
D |
224.0.0.0 - 239.255.255.255 |
|
|
1 1 1 1 0 |
Е |
240.0.0.0 - 247.255.255.255 |
|
Маска, это число, которое используется совместно с IP-адресом. Маска в двоичном коде представляет совокупность единиц в тех разрядах, которые в IP-адресе интерпретируются как номер сети. Для стандартных классов сетей маски имеют следующий вид:
Класс А 11111111.00000000.00000000.00000000
Класс В 11111111.11111111.00000000.00000000
Класс С 11111111.11111111.11111111.00000000
Применяя вместе с IP-адресом маску, можно не пользоваться понятием классов сетей, сделав систему адресации более гибкой. Например, адрес 180.30.25.204 с маской 255.255.255.0 определит, что номер сети будет 180.30.25.0. Количество единиц в маске, определяющих границу номера сети, не обязательно должен быть кратным 8. Например, адрес имеет вид 129.64.134.5, а маска 255.255.128.0. В двоичном коде получим:
IP-адрес 129.64.134.5 – 10000001.01000000.10000110.00000101
Маска 255.255.128.0 – 11111111.11111111.10000000.00000000
В маске указано, что 17 последовательных единиц определяют номер сети в двоичном коде 10000001.01000000.10000000.00000000. Это соответствует в десятичном коде адресу сети 129.64.128.0. Адрес узла будет 0.0.6.5. Если же использовать понятие системы классов сетей, то можно определить, что адрес 129.64.134.5 относится к классу В. Следовательно номером сети будет 129.64.0.0, а номером узла 0.0.134.5.
Для уменьшения проблемы дефицита адресов предложена новая версия IPv6, в которой используются 16-битные адреса.